每日科研进展 l 2024.11.04 l-343

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2024年11月14日 09:09 RNAi技术与应用-植生优谷

番茄潜叶蛾 PDK 在蛹蜕皮和成虫繁殖中的双重功能

磷脂酰肌醇依赖性激酶 PDK 是胰岛素信号通路的关键组成部分,在昆虫的生长发育调控中发挥着重要作用。然而,PDK基因在具有破坏性的入侵番茄潜叶蛾Tuta absoluta 中的功能意义仍然未知。

在这项研究中,鉴定了一个PDK基因(命名为TaPDK),并分析了它在T. absoluta 的蜕皮和繁殖过程中的生理作用。结果表明,TaPDK表达水平在蜕皮前的5天龄和6天龄蛹中升高,并在蜕皮后立即下降。TaPDK主要在头部、中肠和腹部表达。当敲除TaPDK时,幼虫-蛹的蜕皮和雌性繁殖受到严重影响。

图 1 基因序列分析和系统发生树的构建

向2日龄雌蛹注射TaPDK的dsRNA会导致31.29%的蛹发生严重的表型变化(角质层萎缩),最终导致死亡。

图 2 TaPDK基因抑制对T. absoluta蛹蜕皮的影响

TaPDK的敲除显著降低了20E滴度和几丁质含量,并下调了20E途径和几丁质代谢相关基因的表达水平。

图 3 TaPDK 基因抑制对T. absoluta雌蛹 20E 和几丁质代谢的影响

进一步研究发现,TaPDK的抑制会影响卵巢发育,导致受精率和孵化率明显降低。此外,TaPDK缺陷雌虫的JH滴度和卵黄素含量降低,Vg、VgR和JH信号通路基因的表达也显著减少。

图 4 TaPDK基因抑制后对雌性成虫的影响

该研究深入揭示了 PDK 介导的蜕蛹和雌性繁殖调控过程中的作用。

原文链接:

https://doi.org/10.1007/s10340-024-01839-1

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